2.发电机的构造.
发电机的构造
2.发电机的构造发电机（图2-1）主要由机座、主发电机、励磁发电机及励磁系统等组成。
2.1 机座发电机机座采用六面箱体结构，用钢板焊接而成，具有较高的强度、刚度和机械稳定性。
上面“背包”部分用来安放励磁系统，机座侧面壁板开有各种功能窗口。
图2-1 发电机图2-2 主机转子图2-3 主机定子主发电机包括主机转子（图2-2）和主机定子（图2-3），为典型的旋转磁极式隐极同步发电机。
其作用是产生三相交流电输出到电网或其它负载。
励磁发电机包括励磁机定子（图2-4）和励磁机转子（图2-5），为典型的旋转电枢式凸极同步发电机。
定子上有主磁极，并安装有主极线圈，当该线圈中通以直流电流时即产生固定的磁场；转子上嵌有交流电枢绕组，当转子旋转时，电枢绕组因切割磁力线而感应出交流电势。
图2-4 励磁机定子图2-5 励磁机转子图2-7 旋转整流模块示意图2.4 旋转整流模块、压敏模块在主机转子与励磁机转子之间，安装有3块旋转整流模块，1块压敏模块。
2.4.1 旋转整流模块旋转整流模块用径向螺钉固定在轴套上（图2-6）。
旋转整流模块的作用是：将励磁机的交流电变为直流电，为主机提供稳定的直流电。
图2-6 旋转整流模块安装位置模块发生故障时可按以下步骤进行更换：拆下紧固螺钉和连接螺钉后，从汇流环下面沿轴向取出故障模块。
按正确的极性（负极朝向励磁机端）装配模块，紧固螺钉和连接螺钉均涂螺纹固定剂，然后用力矩扳手将其拧紧。
规定的拧紧力矩为：紧固螺钉为4.5N ·m ～5.5 N ·m ，连接螺钉为2.5 N ·m ～3.5 N ·m 。
旋转整流模块上有A 、K 、AK 三个接线柱，如图2-7所示。
注意：完好的旋转整流模块应该有一个非常大的反向电阻和很低的正向电阻。
具体测量方法为：图2-8 压敏模块1．将数字万用表打到二极管档。
2．红色表笔接“AK ”，当黑色表笔接 “K ”时，阻值应400Ω左右；当黑色表笔接“A ”时，阻值应无穷大。
发电机的结构和原理
发电机的结构和原理发电机是一种将机械能转化为电能的设备，广泛应用于发电厂、工业生产和家庭用电等领域。
本文将介绍发电机的结构和工作原理。
一、发电机的结构1. 转子：发电机的转子是由一组导电线圈组成的，通常采用铜线制成。
转子的主要作用是产生磁场。
2. 定子：发电机的定子是由一组绕组组成的，绕组包覆在铁心上。
绕组中流过电流时，会产生磁场。
3. 磁极：发电机的磁极通常由永磁体或电磁体组成，用于产生磁场。
磁场的强弱直接影响到发电机的输出电压。
4. 壳体：发电机的壳体通常由金属材料制成，用于保护内部的元件和绝缘物质。
5. 端子：发电机的端子用于连接外部电路，将发电机产生的电能输出。
二、发电机的工作原理发电机的工作原理基于电磁感应定律，即当导体在磁场中运动时，会产生感应电动势。
发电机利用这一原理将机械能转化为电能。
1. 感应电动势：当转子旋转时，在转子导线中会产生感应电动势。
感应电动势的大小与转子导线的长度、磁场的强度和旋转速度有关。
2. 电流产生：感应电动势会导致转子导线中的电子流动，形成电流。
这一电流流经定子绕组时，产生另一个磁场。
3. 电能输出：定子绕组的磁场与转子磁场相互作用，产生电能，并通过端子输出。
输出的电压和电流可以根据需求进行调整。
三、发电机的分类根据磁场的形成方式和产生电流的方式，发电机可以分为直流发电机和交流发电机。
1. 直流发电机：直流发电机的磁场通常由电磁体产生，定子和转子都是绕组结构。
当转子旋转时，通过刷子与电刷间的接触，将电流引出。
2. 交流发电机：交流发电机的磁场通常由永磁体产生，定子和转子都是绕组结构。
交流发电机通过定子绕组与转子导线的电磁感应，将机械能转化为交流电能。
四、发电机的应用发电机广泛用于电力系统中的发电厂和备用电源，为人们提供稳定的电力供应。
此外，发电机在工业生产、铁路交通、船舶、农业和家庭用电等领域也得到广泛应用。
总结：发电机通过将机械能转化为电能，满足人们在各个领域中对电力的需求。
交流发电机的结构及原理
交流发电机的结构及原理发电机是一种将机械能转化为电能的装置。
交流发电机是一种通过电磁感应原理产生交流电的设备。
下面将详细介绍交流发电机的结构和原理。
1.定子：定子是发电机中不动的部分，通常由铁心和定子绕组组成。
铁心是用导磁性材料制成的，它能集中和导向磁感线。
定子绕组是绕在铁心上的一组导线，用于接收磁场的作用力产生电流。
2.转子：转子是发电机中旋转的部分，它通过电机或其他动力源提供机械能来驱动发电机旋转。
转子通常由磁通轴、绕组和集电环组成。
绕组是绕在转子轴上的一组导线，通常采用绝缘材料包裹，以保证电绕组不短路。
3.扇形铁心：扇形铁心是定子的一部分，由一片或数片铁心组合而成，可以集中和引导磁通。
扇形铁心通常用于提高定子的磁通密度和提高发电效率。
4.定子绕组：定子绕组是绕在定子铁心上的一组导线。
定子绕组通常采用三角形或星形连接方式，以提供均匀分布的三相电流。
5.转子绕组：转子绕组是绕在转子轴上的一组导线。
转子绕组通常采用螺旋形或直行形连接方式，以确保转子绕组能顺利与刷子接触。
6.集电环：集电环是固定在转子轴上的一个金属环，作为电流的传导通道，将转子绕组产生的电能传送到外部电路中。
7.轴：轴是连接转子和其他部件的中心支撑部分，它承受着转子的旋转动力，并传输电能到外部。
为了产生交流电流，交流发电机通常采用三相绕组。
三相绕组中的三个绕组分别位于120度的相位差位置，分别与不同的相上的电压变化同步。
当各个相上的绕组接收到不同的感应电动势时，它们的电压和相位差随时间呈正弦变化。
1.当转子旋转时，会在转子绕组中产生感应电动势。
2.扇形铁心把磁场引导到定子绕组上，使其绕组中产生感应电动势。
3.通过定子绕组和转子的相互作用，定子绕组中的电流会产生旋转磁场。
4.旋转磁场使得转子绕组中的电流也产生旋转磁场。
5.转子绕组中的旋转磁场和定子绕组中的旋转磁场相互作用，从而产生电磁感应的力矩，使得转子继续旋转。
6.转子上的集电环通过刷子与电路外部连接，将转子绕组产生的电能传送到外部。
发电机的构造和工作原理 物理知识
发电机是一种将机械能转化为电能的装置，广泛应用于工业生产、家庭生活以及各种交通工具中。
它的构造和工作原理是物理学领域的重要知识，下面我们将重点介绍发电机的构造和工作原理。
一、发电机的构造发电机通常由定子和转子两部分组成。
1. 定子：定子是发电机的固定部分，主要由铁芯和线圈组成。
铁芯用于集中磁场，线圈则是电磁感应的关键部分。
线圈一般由导电材料制成，固定在铁芯上。
2. 转子：转子是发电机的旋转部分，主要由轴、磁极和励磁部分构成。
磁极通常采用永磁体或者电磁铁制成，它们的旋转产生磁场变化，从而引起定子线圈中的感应电动势。
励磁部分则用于给转子提供电能，使其具有旋转运动。
二、发电机的工作原理发电机的工作原理主要依赖于电磁感应定律和发电机定则。
1. 电磁感应定律：电磁感应定律是物理学中的基本定律，它指出当导体相对于磁场运动或者磁场强度发生变化时，就会在导体中产生感应电动势。
2. 发电机定则：根据发电机定则，当一个闭合线路在磁场中运动时，线路中就会产生感应电动势。
感应电动势的大小与线路的形状、磁场的强度以及线路在磁场中的运动状态有关。
基于以上原理，发电机工作时，定子线圈中会产生感应电动势，在外部串联负载电阻后，就能产生电流。
而这个电流就是我们常说的交流电。
发电机产生电流的过程是一个动态过程，其中包含了磁场的变化、电势差的产生和电流的流动。
三、发电机的分类根据不同的工作原理和结构特点，发电机可以分为直流发电机和交流发电机。
1. 直流发电机：直流发电机是通过直接将机械能转化为直流电的发电机。
它的结构简单，运行稳定，是较为成熟的发电设备之一。
直流发电机根据励磁方式的不同又可分为分为永磁直流发电机和励磁直流发电机两种类型。
2. 交流发电机：交流发电机是通过感应原理将机械能转化为交流电的发电机。
它的结构复杂，但是应用范围更广，可以大规模应用于供电系统中。
根据磁场产生方式的不同，交流发电机又可分为同步发电机和异步发电机两种类型。
交流发电机的构造与原理
交流发电机的构造与原理一、交流发电机的构造：1.主要构件和部件：-定子：定子是发电机的静子，形状为环形，通常由铁芯和绕组组成。
绕组上绕有若干个分配均匀的线圈。
-转子：转子是发电机的动子，形状为圆柱体，通常由铁芯、线圈和凸极组成。
转子与定子之间的空隙称为气隙。
-集电器：集电器由一个或多个导电环组成，用于将发电机转子电枢绕组的电流引出。
-电磁励磁系统：电磁励磁系统由励磁电源和励磁绕组组成。
励磁电源为发电机提供励磁电流，励磁绕组产生磁场。
-支撑和机壳：支撑系统通常由轴承和机架组成，用于支撑转子和定子，保持其相对位置。
机壳是发电机的外壳，用于保护内部构件和绝缘。
2.工作原理：-励磁：在工作时，励磁电源供电，使励磁绕组电流通过绕组，形成转子绕组上的励磁磁场。
-感应：当交流发电机的转子以一定的转速旋转时，转子绕组将在磁场中切割磁感线，这样就在绕组上感应出交变的电动势。
-引出电流：通过集电器将转子绕组上感应出的电流外接负载，形成电流流动。
-输出电压：根据发电机的设计参数，可以通过改变转子绕组的绕组数、线圈长度和磁场强度等参数来控制输出电压。
二、交流发电机的工作原理：1.动磁定律：根据动磁定律，当一个导体切割磁感线时，将在导体中感应出电动势。
交流发电机中，转子绕组就是切割磁感线的导体，通过转子绕组感应出电动势。
2.洛伦兹力定律：洛伦兹力定律表明，当电流通过导线时，电流将与外磁场相互作用，产生力。
在交流发电机中，当流过转子绕组的电流与励磁磁场相互作用时，将形成一个力矩，使转子绕组旋转。
3.法拉第电磁感应定律：根据法拉第电磁感应定律，当导体中的磁通量发生变化时，将在导体中感应出电动势。
在交流发电机中，由于转子绕组旋转，导致磁场的切割变化，造成在转子绕组上感应出交变的电动势。
4.着磁原理：着磁原理是指在交流发电机中，通过外加的励磁电流在励磁绕组中产生磁场，使转子绕组在磁场中切割，从而感应出电动势。
着磁电流通常通过恒压稳流器调节。
发电机的结构和发电原理
发电机的结构和发电原理发电机是一种能够将机械能转变为电能的设备。
它主要由定子、转子、发电机组、传动系统和控制系统等组成。
以下将详细介绍发电机的结构和工作原理。
1.定子：定子是一种静态部件，通常由铁心和定子线圈组成。
铁心由许多柱状的铁片叠加而成，旨在增加磁路面积和提高导磁性能。
定子线圈一般包括若干绕组，绕组的数量根据需要的电压和功率来确定。
2.转子：转子是发电机的旋转部分，负责产生转矩和旋转运动。
转子通常由铁心和励磁线圈组成。
铁心的形状有多种，例如圆盘形、柱状形、凸形等。
励磁线圈通过电流产生旋转磁场，从而与定子磁场产生电磁感应力，驱动转子旋转。
3.发电机组：发电机组由发电机和发动机组成。
发动机通过燃料的燃烧产生机械能，驱动发电机运转。
4.传动系统：传动系统通常由发动机的曲轴和发电机的转子轴以及联轴器组成，用于将发动机的旋转运动传递给发电机转子。
5.控制系统：控制系统主要用于监测和控制发电机的工作状态，包括电压、电流、频率等参数的监测和调节。
发电机的工作原理：发电机的工作原理基于电磁感应定律，即当导体相对于磁场运动时，会在导体两端产生电动势和电流。
工作步骤如下：1.励磁：发电机通过励磁线圈产生旋转磁场。
励磁线圈通过直流电流激励，形成磁场。
2.电磁感应：当发电机的转子旋转时，励磁线圈产生的旋转磁场与定子线圈的磁场相互作用，产生电磁感应。
根据电磁感应定律，磁场的变化会在导体上产生感应电动势。
3.给定子加载负载：当给定子加载负载后，在定子线圈两端产生电压差，从而驱动电流通过负载。
4.电能输出：负载中的电流可以用来提供电力，并将机械能转变为电能。
发电机的主要原理是利用旋转磁场和定子线圈之间的相互作用，通过电磁感应将机械能转化为电能。
它是现代社会中不可或缺的设备，广泛应用于工业、家庭和交通等领域。
发电机的构造及工作原理
发电机的构造及工作原理转子是发电机的旋转部分，它通常由一个由导体制成的线圈组成，这个线圈被称为发电机的励磁线圈。
励磁线圈被连接到一个外部电源，以提供所需的电能来激励转子。
定子是发电机的静止部分，它通常由一组由导体制成的线圈组成。
这些线圈被连接到一个负载电路，将转子中产生的电能输出到外部负载中。
一个常见的发电机类型是同步发电机。
它的转子由一个旋转的磁极组成。
这个磁极可以是一个永磁体或一组从外部电源得到电流的线圈。
定子由一组数目较多的线圈组成，这些线圈被称为定子线圈。
转子的旋转会在定子中产生感应电动势，从而产生电流。
发电机的工作原理是基于法拉第定律和洛伦兹力的作用。
根据法拉第定律，当一个导体在磁场中运动时，将会在导体两端产生一个感应电动势。
根据洛伦兹力的作用，如果一个导体中有电流，并且该导体在磁场中受到力的作用，导体将受到力的作用而开始旋转。
在同步发电机中，当励磁线圈中通入电流时，转子上产生一个磁场。
这个磁场与定子线圈中的磁场相互作用，产生一个感应电动势。
这个感应电动势会引起电流在定子线圈中流动，进而产生电能。
为了持续地产生电能，励磁线圈通常会连接到一个外部电源。
这个电源可以是一个燃油发电机、水力发电机或其他形式的发电机。
励磁线圈通过这个外部电源产生的电能激励转子，并使其旋转。
当转子旋转时，感应电动势在定子线圈中产生电流，电流通过定子线圈连接到外部负载电路。
负载电路可以是家庭用电设备、工厂设备或其他电气设备。
这样，通过发电机将机械能转变为电能，提供给外部负载使用。
总结起来，发电机的基本构造包括转子和定子。
通过激励线圈提供的电能，励磁转子产生磁场。
这个磁场与定子线圈中的磁场相互作用，产生感应电动势。
感应电动势在定子线圈中引发电流，输出到外部负载中。
这就是发电机的基本工作原理。
发电机的结构及工作原理
发电机的结构及工作原理一、发电机的结构：发电机主要由定子、转子、端盖、电刷、机座及轴承等部件构成。
定子由机座、定子铁芯、线包绕组以及固定这些部分的其他结构件组成。
转子由转子铁芯、转子磁极(有磁扼磁极绕组)、滑环、(又称铜环集电环)、风扇及转轴等部件组成。
发电机的机座主要作用是：1、作为定子铁芯叠片的支撑结构；2、承受定子的扭矩，并将其传至底脚；3、构成冷却气体的通道；4、构成轴承，机架和冷却器的支撑结构；5、大型水轮发电机的定子机座直径比较大，主要采用钢板焊接结构。
二、发电机的工作原理：发电机的工作原理可以分为两种：交流发电机和直流发电机。
1. 交流发电机的工作原理交流发电机的工作原理可以分为三个部分：产生磁场：发电机的定子绕组输出的是三相交流电，而汽车用电系统采用的直流电，在发电机内部设有整流器，用于将交流电转变为直流输出。
关于整流器原理和结构将在下面的章节中详细介绍。
产生磁场旋转：转子线圈通电产生磁场，发动机工作驱动转子旋转，即是磁场旋转，定子线圈切割磁力线，在定子线圈中产生交流电。
因三个定子线圈的布置决定了三个线圈产生的交流电相位互错120度，的以称为三相交流电。
输出交流电压的幅值与发电机转速成比例增大：定子线圈输出的交流电压的的幅值与发电机转速成比例增大。
2. 直流发电机的工作原理直流发电机的工作原理是：外部机械力的作用带动导体线圈在磁场中转动，并不断切割磁感线，产生感应电动势。
当转子在原动机的带动下，转子磁场和定子导体做相对运动，即导体切割磁力线，因此在导体中产生感应电动势，其方向可根据u右手定则判断。
由于转子磁极的位置是导体以垂直方向切割磁力线。
所以此时定子绕组中的感应电动势最大，当磁极转动90度时，磁极成水平位置，导体不切割磁力线，其感应电动势为零。
转子在转90度，定子绕组感应电动势又以垂直方向切割磁力线，使感应电动势达到最大值，但方向与前相反。
当转子再转90度。
感应电动势又为零。
发电机的结构及作用
发电机的结构及作用发电机是一种将机械能转化为电能的装置，它是现代工业生产和生活中不可或缺的重要设备。
发电机的结构和作用是我们了解发电机的基础，下面就让我们来详细了解一下。
一、发电机的结构发电机的结构主要由转子、定子、端盖、轴承、定位器、风扇、电刷、电枢、电枢绕组、励磁绕组、绝缘体等组成。
1.转子：转子是发电机的旋转部分，由磁芯和绕组组成。
磁芯是由硅钢片叠压而成，绕组则是由导体绕制而成。
2.定子：定子是发电机的静止部分，由磁芯和绕组组成。
磁芯同样是由硅钢片叠压而成，绕组则是由导体绕制而成。
3.端盖：端盖是发电机的两端，用于固定转子和定子，同时也起到密封作用。
4.轴承：轴承是支撑转子和定子的重要部件，它能够减少机械摩擦，保证发电机的正常运转。
5.定位器：定位器是用于固定转子和定子的定位装置，它能够保证转子和定子的相对位置不变。
6.风扇：风扇是用于散热的装置，它能够将发电机内部产生的热量散发出去，保证发电机的正常运转。
7.电刷：电刷是用于传递电能的部件，它能够将发电机产生的电能传递到外部电路中。
8.电枢：电枢是发电机的主要部件之一，它是由导体绕制而成的，能够产生电磁感应。
9.电枢绕组：电枢绕组是电枢的一部分，它是由导体绕制而成的，能够产生电磁感应。
10.励磁绕组：励磁绕组是发电机的另一个重要部件，它能够产生磁场，使电枢产生电磁感应。
11.绝缘体：绝缘体是用于隔离电极之间的绝缘材料，能够保证发电机的安全运行。
二、发电机的作用发电机的作用是将机械能转化为电能，它是现代工业生产和生活中不可或缺的重要设备。
发电机的工作原理是利用电磁感应的原理，当电枢绕组在磁场中旋转时，会产生电动势，从而产生电流。
发电机的输出电压和电流大小取决于励磁电流的大小和电枢的转速。
发电机广泛应用于各个领域，如发电厂、工厂、家庭、医院、学校等。
在发电厂中，发电机是将热能、水能、风能等能源转化为电能的重要设备；在工厂中，发电机是驱动各种机械设备的动力源；在家庭中，发电机是备用电源，能够在停电时提供电力保障；在医院和学校中，发电机是保证正常运转的重要设备。
普通交流发电机的构造
普通交流发电机的构造
普通交流发电机的构造主要包括定子和转子两个基本部分。
1. 定子：定子通常由一组绕组、铁芯和外壳组成。
绕组是由导线绕成的线圈，通常固定在定子
铁芯上。
定子铁芯是由一片或多片铁芯叠加而成的，用于增强磁场。
外壳则起到保护和支撑定
子的作用。
2. 转子：转子通常由一组绕组和铁芯组成。
转子绕组和定子绕组之间相互配合，形成旋转磁场。
转子铁芯也是由铁芯片组成的，主要用于增强磁场和提供机械支撑。
3. 磁场：发电机的磁场通常由磁极产生。
磁极可以是永磁体，也可以是通过电流激励的电磁体。
磁极通常位于转子上，当转子旋转时，磁场也随之旋转。
4. 刷子和电刷：刷子通常是由碳材料制成的，安装在发电机的定子上。
电刷是与旋转的转子绕
组接触的电接点。
它们通过电刷与外部电路连接，将发电机产生的电能输出。
5. 外部电路：外部电路主要包括负载和其他电路元件，用于接收和利用发电机产生的电能。
总结起来，普通交流发电机的构造包括定子、转子、磁场、刷子和电刷，以及与外部电路的连接。
当转子旋转时，通过绕组和磁场的相互作用，发电机产生交流电能，并通过刷子和电刷输出到外部电路中进行利用。
发电机的结构和工作原理
发电机的结构和工作原理发电机是一种将机械能转换为电能的装置。
它在现代社会中起到了至关重要的作用，为我们提供了稳定的电力供应。
本文将介绍发电机的结构和工作原理，帮助读者更好地了解这一技术。
一、结构发电机通常由以下几个主要组成部分构成：1. 转子（Rotor）：转子是发电机内负责产生磁场的部分。
通常由导磁体和励磁线圈组成，它们通过旋转产生磁通量。
2. 定子（Stator）：定子是发电机内与转子相对静止的部分。
定子上包含多个线圈，被称为绕组，绕组与转子磁场的相互作用产生感应电动势。
3. 绕组（Windings）：绕组是定子上的线圈，通常由导电材料制成。
绕组分为若干个相对独立的部分，每个部分称为相，一般是三相绕组。
绕组通过产生电流来产生磁场。
4. 滑环（Slip rings）：滑环是转子上的导电部件，它与旋转的转子轴相连，并提供电流的导电路径。
滑环通常与外部电源连接，以提供励磁电流。
5. 刷子（Brushes）：刷子是连接滑环和外部电路的导电部件。
它们通过与滑环接触，将转子上的电流引出，以供外部电路使用。
二、工作原理发电机的工作原理基于电磁感应定律。
当转子旋转时，导磁体和励磁线圈通过绕组在转子上产生磁场。
同时，定子上的线圈也开启，产生一定方向的电流。
根据电磁感应定律，当磁场变化时，周围的线圈中会感应出电流。
因此，转子上旋转的磁场与定子线圈的磁场相互作用，导致定子线圈中产生电流（感应电动势）。
值得注意的是，发电机通常采用交流发电（AC）方式，而不是直流发电（DC）方式。
交流发电的优势在于可以通过变压器进行传输和分配，便于长距离输电。
发电机的输出电压和频率取决于转子旋转的速度（转速）以及磁场的强度和绕组的结构。
通过控制励磁电流和转速，可以调节发电机的输出电压。
三、发电机的应用发电机广泛应用于各个领域，包括发电厂、汽车、风力发电和太阳能等。
在发电厂中，大型的发电机通常由蒸汽轮机或水轮机驱动，通过燃烧燃料或水力来产生机械能，进而转化为电能。
发电机的构造和原理
发电机的构造和原理
发电机是一种将机械能转化为电能的装置，其构造和工作原理如下：
1. 构造：
发电机主要由以下部分组成：
- 转子（Rotor）：由通常由一组导体线圈构成的电磁铁组成，可在磁场中旋转。
- 定子（Stator）：通常由几组线圈构成，线圈上有绕组，外部铁核构成一个稳固的框架。
- 磁场：通常通过在定子上产生一个稳定的磁场，通常由永久磁体或通过外部电流来产生。
2. 原理：
当转子在磁场中旋转时，磁场的变化将导致定子中的绕组中电荷的移动。
这个过程基于电磁感应原理：
- 当磁感线穿过线圈时，会在线圈周围产生一个电场。
- 当磁感线的磁场变化时，会在线圈中产生一个电流。
因此，发电机的工作原理如下：
1. 当发电机的转子开始旋转时，定子中的线圈周围便会产生一个变化的磁场。
2. 这个变化的磁场会在定子线圈中产生一个感应电流。
3. 通过连接定子的绕组到外部电路，这个感应电流便可以被提取和利用。
4. 当外部电路连上电阻、灯泡等负载时，感应电流会通过这些负载产生功率（电能）。
综上所述，通过不断转动转子，并利用电磁感应原理，发电机可以将机械能转化为电能供应给外部电路使用。
发电机的工作原理
发电机的工作原理一、引言发电机是一种将机械能转化为电能的装置。
它在现代社会中起到至关重要的作用，广泛应用于发电厂、工厂、农村、船舶等各个领域。
本文将详细介绍发电机的工作原理，包括发电机的基本构造、工作原理、发电机的类型以及应用领域等。
二、发电机的基本构造发电机主要由转子、定子、磁场和电路等组成。
1. 转子：转子是发电机的旋转部分，通常由导体制成。
转子上的导体通过与磁场的相互作用而产生电动势。
2. 定子：定子是发电机的静止部分，通常由绕组制成。
定子上的绕组与转子的导体相连，通过电流产生磁场。
3. 磁场：磁场是发电机中产生电动势的关键部分。
磁场可以由永磁体或电磁线圈产生。
当转子旋转时，磁场与转子的导体相互作用，产生电动势。
4. 电路：电路是发电机中电流的通路，包括外部负载和内部绕组。
外部负载是发电机输出电能的目标，而内部绕组则将电能从转子传输到外部负载。
三、发电机的工作原理发电机的工作原理基于法拉第电磁感应定律。
当导体在磁场中运动时，会产生电动势。
发电机利用这一原理将机械能转化为电能。
1. 电磁感应当转子旋转时，转子上的导体与磁场相互作用，导致导体内部的自由电子受到力的作用。
这个力会使电子在导体内部移动，产生电流。
根据右手定则，电流的方向与磁场和运动方向之间存在一定的关系。
2. 电动势的产生导体内部的电流产生了电动势，即电压。
电动势的大小取决于导体的长度、速度和磁场的强度。
通常情况下，导体的长度越长、速度越快、磁场越强，电动势就越大。
3. 电流的传输电动势产生后，电流会通过内部绕组和外部负载传输。
内部绕组将电能从转子传输到定子，而外部负载则是发电机输出电能的目标。
四、发电机的类型发电机根据不同的工作原理和应用领域可以分为多种类型。
以下是几种常见的发电机类型：1. 直流发电机：直流发电机利用直流电流产生电能。
它们通常由旋转的电刷和永磁体或电磁线圈构成。
2. 交流发电机：交流发电机利用交流电流产生电能。
发电厂同步发电机的构造及原理-
一般情况下，发电机既带有功负载，又带感性无功负载，有功电流的变化影响 发电机的转速及频率，无功电流的变化影响发电机的电压。
尼绕组起抑制转子机械振荡作用；在同步电动机和调相机中，作为起动绕组。
• 4．滑环(集电环)：电刷和滑环将直流励磁电流引入到转子励磁绕组中。
汽 轮 发 电 机 转 子
同步发电机的励磁系统
同步发电机运行时，转子主磁场是由转子励磁绕组通入直流 电流建立的。 提供励磁电流的装置称为励磁系统。主要有三种： 一、直流励磁机励磁系统 用直流发电机作为励磁电源向同步发电机提供励磁电流三者。同轴旋转 主励磁机（他励直流发电机）供给同步发电机励磁电流； 副励磁机（并励直流发电机）供给主励磁机励磁电流。
发电厂同步发电 机的构造及原理
发电机基本结构
机座
定子
转子
励磁系统
发电机定子组成
• 机座、端盖、轴承、轴承座及电刷等。
• 定子铁芯：是磁路的一部分，由硅钢片叠装而成。内圆槽安放电枢绕组。定子铁心沿轴向每隔一段，留 有径向通风沟，以利于散热。大型同步发电机定子铁心由扇形片拼合叠装成定子铁心。
• 电枢绕组：双层叠绕组，由扁铜线绕制成型后，包以绝缘而成。采用实心导线，空心与实心导线组合绕 组，加强冷却
交流无刷励磁机技术参数 单位
V A KW R/min
V A
#1机 TFLW118-3000A
246 480 118 3000 三相桥式 190 15
Y F/F IP54 南京汽轮发电机厂
大型发电机的结构
大型发电机的结构
1.转子：
转子是大型发电机的核心部件，主要完成机械能到电能的转换。
转子通常由大量薄的硅片叠加而成，形成一个整体。
硅片上涂有绝缘涂层，以防止电流泄漏。
在转子的走向轴上，有几个凸起的金属插杆，称为极抱。
2.定子：
定子是大型发电机的另一个重要部件，它周围绕着转子旋转。
定子是由几个线圈组成的，称为定子绕组。
定子绕组是通过绝缘片隔开的，并与不同的引线相连接。
当转子旋转时，定子绕组中的电流也会发生变化。
3.磁铁：
4.发电机外壳：
5.滑环和刷子：
电流流经转子和定子之间的接触点，转子上的滑环和定子上的刷子。
滑环是一个金属圆盘，固定在转子的轴上。
刷子是金属片，通过定子引线连接到外部电路。
滑环和刷子的接触点形成一个电流的通道，从而使电能进入外部电路。
6.冷却系统：
大型发电机通常会产生大量的热量，需要冷却系统来维持其正常工作温度。
冷却系统可以采用多种形式，如水冷却或气冷却。
水冷却系统可以通过将冷却水流经转子和定子来降低温度。
气冷却系统可以使用风扇或风冷换热器来降低温度。
7.控制装置：
总结起来，大型发电机的结构主要由转子、定子、磁铁、发电机外壳、滑环和刷子、冷却系统以及控制装置组成。
这些组件共同作用，使得大型
发电机能够将机械能转换成电能，并以安全和高效的方式运行。
发电机有那些基本结构组成及作用
发电机有那些基本结构组成及作用
发电机是一种将机械能转化为电能的设备，它可以通过电磁感应原理
产生电流。
发电机一般由以下基本结构组成：
1.励磁系统：励磁系统是发电机的能源，用来产生磁场。
励磁系统一
般包括励磁电源和励磁线圈。
励磁电源可以是独立的直流电源或从发电机
自身得到的电能。
励磁线圈是绕在磁极上的线圈，通过电流可以产生磁场。
2.磁极：磁极是发电机中产生磁场的部分，它由磁材料制成。
磁极可
以是绕在励磁线圈上的电磁铁，也可以是永磁体。
磁极的作用是产生磁场，进一步引发电磁感应。
3.定子：定子是发电机中固定的部分，它包括定子铁心和定子线圈。
定子铁心是由铁心片叠压而成，用来集中磁场，并提供空间给绕制线圈的
定子槽。
定子线圈是绕制在定子槽中的线圈，通过电流产生的磁场与转子
磁场相互作用，从而产生电势。
4.转子：转子是发电机中旋转的部分，它包括转子铁心和励磁线圈。
转子铁心是由铁心片叠压而成，用来集中磁场，并提供空间给绕制线圈的
转子槽。
励磁线圈是绕制在转子槽中的线圈，通过励磁电流产生的磁场与
定子磁场相互作用，从而产生电势。
5.滑环和刷子：滑环和刷子是连接定子线圈和外部电路的部分。
滑环
位于转子轴上，与转子铁心连接，通过滑环可以传输电流。
刷子是与滑环
接触的一对导电碳刷，在旋转中保持电路的连续性。
以上是发电机的基本结构组成部分及其作用，它们协同工作，通过电
磁感应原理将机械能转化为电能。
发电机广泛应用于各个领域，为人们的
生活和工作提供了稳定的电力供应。
发电机结构知识讲解
发电机结构知识讲解发电机结构介绍1 发电机基本构成汽轮发电机主要由定子、转子、端盖和轴承等部件组成，具体的发电机结构见下图。
2 发电机冷却方式发电机的发热部件，主要是定子绕组、定子铁芯(磁滞与涡流损耗)和转子绕组。
必须采用高效的冷却措施，使这些部件所发出的热量散发除去，以使发电机各部分温度不超过允许值。
发电机采用水-氢-氢冷却方式，即发电机定子绕组及引线是水内冷，发电机的转子绕组是氢内冷，转子本体及定子铁芯是氢冷。
为此，发电机还设有定子水冷系统，发电机氢冷系统和为防止氢气从轴封漏出的密封油系统。
3 发电机定子发电机定子主要由机座、定子铁芯、定子绕组、端盖等部分组成。
1)机座与端盖机座是用钢板焊成的壳体结构，它的作用主要是支持和固定定子铁芯和定子绕组。
此外，机座可以防止氢气泄漏和承受住氢气的爆炸力。
在机壳和定子铁芯之间的空间是发电机通风(氢气)系统的一部分。
由于发电机定子采用径向通风，将机壳和铁芯背部之间的空间沿轴向分隔成若干段，每段形成一个环形小风室，各小风室相互交替分为进风区和出风区。
这些小室用管子相互连通，并能交替进行通风。
氢气交替地通过铁芯的外侧和内侧，再集中起来通过冷却器，从而有效地防止热应力和局部过热。
端盖是发电机密封的一个组成部分，结构如图所示。
为了安装、检修、拆装方便，端盖由水平分开的上下两半构成，并设有端盖轴承。
在端盖的合缝面上还设有密封沟，沟内充以密封胶以保证良好的气密。
轴瓦采用椭圆式水平中分面结构，轴瓦外园的球面形状保证了轴承有自调心的作用。
在转轴穿过端盖处的氢气密封是依靠油密封的油膜来保证。
密封瓦为铜合金制成，内圆与轴间有间隙，装在端盖内圆处的密封座内。
密封瓦分成四块，在径向和轴向均有卡紧弹簧箍紧，尽管密封瓦在径向可以随轴一起浮动，但在密封座上下均有销子可以防止它切向转动。
密封油经密封座和密封瓦的油腔流入瓦和轴之间的间隙沿径向形成油膜以防止氢气外泄。
在滑环端轴承及油密封设有对地绝缘以防止轴电流损伤转轴。
电器中的发电机工作原理
电器中的发电机工作原理在现代工业化社会中，电器已经成为人们生产和生活中不可或缺的重要工具。
而在电器的内部，发电机作为电能转换的核心设备，起到了至关重要的作用。
本文将探讨电器中的发电机工作原理。
发电机是一种将机械能转化为电能的装置。
它通过利用磁场相对运动与导体之间的相互作用原理实现了电能的产生。
以下将从发电机的构造和工作原理两个方面进行阐述。
一、发电机的构造发电机通常由以下几个主要部分组成：转子、定子、励磁装置、集电环和绕组等。
1. 转子：转子是发电机中的旋转部分，通常由电枢绕组和铁芯构成。
电枢绕组是由导体绕制而成的，在转子内部与励磁磁场相互作用时产生电磁感应，进而产生电流。
2. 定子：定子是发电机中的静止部分，由电磁绕组和铁芯构成。
电磁绕组是由导体绕制而成的，它与转子内的电流相互作用产生电磁力，推动电能的转换。
3. 励磁装置：励磁装置用于产生磁场，通常采用电磁铁或永磁材料。
励磁磁场与转子内的电流相互作用，形成旋转的磁场。
4. 集电环：集电环用于将定子绕组产生的电流输出。
它与旋转的转子接触，以便收集电流。
5. 绕组：绕组是发电机中的导体部分，将电能从转子传输到输出端。
二、发电机的工作原理发电机的工作原理基于电磁感应定律。
当发电机的转子与定子相对运动时，磁场线剪切电枢绕组，从而产生感应电动势。
1. 静磁场：在发电机的运行过程中，励磁装置产生的静磁场不随转子的转动而改变。
静磁场的分布是由转子和定子的磁性材料决定的。
2. 旋转磁场：当发电机的转子旋转时，电流在绕组中形成一个旋转的磁场。
这个磁场的方向和大小都会随着转子的转动而变化。
3. 磁场变化：由于转子和定子的磁场相互作用，导致定子绕组中的磁场发生变化。
这个磁场的变化会引起绕组中感应电动势的产生。
4. 输出电流：定子绕组中产生的感应电动势被集电环收集，并通过绕组输出。
这样，机械能通过电磁感应转变为电能输出。
发电机的工作原理可以通过简单的示意图来进行说明。
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2.发电机的构造发电机（图2-1）主要由机座、主发电机、励磁发电机及励磁系统等组成。
2.1 机座发电机机座采用六面箱体结构，用钢板焊接而成，具有较高的强度、刚度和机械稳定性。
上面“背包”部分用来安放励磁系统，机座侧面壁板开有各种功能窗口。
图2-1 发电机主发电机包括主机转子（图2-2）和主机定子（图2-3），为典型的旋转磁极式隐极同步发电机。
其作用是产生三相交流电输出到电网或其它负载。
图2-2 主机转子图2-3 主机定子励磁发电机包括励磁机定子（图2-4）和励磁机转子（图2-5），为典型的旋转电枢式凸极同步发电机。
定子上有主磁极，并安装有主极线圈，当该线圈中通以直流电流时即产生固定的磁场；转子上嵌有交流电枢绕组，当转子旋转时，电枢绕组因切割磁力线而感应出交流电势。
图2-4 励磁机定子图2-5 励磁机转子2.4 旋转整流模块、压敏模块在主机转子与励磁机转子之间，安装有3块旋转整流模块，1块压敏模块。
2.4.1 旋转整流模块旋转整流模块用径向螺钉固定在轴套上（图2-6）。
旋转整流模块的作用是：将励磁机的交流电变为直流电，为主机提供稳定的直流电。
图2-6 旋转整流模块安装位置模块发生故障时可按以下步骤进行更换：拆下紧固螺钉和连接螺钉后，从汇流环下面沿轴向取出故障模块。
按正确的极性（负极朝向励磁机端）装配模块，紧固螺钉和连接螺钉均涂螺纹固定剂，然后用力矩扳手将其拧紧。
规定的拧紧力矩为：紧固螺钉为4.5N·m～5.5 N·m，连接螺钉为2.5 N·m～3.5 N·m。
旋转整流模块上有A、K、AK三个接线柱，如图2-7所示。
图2-7 旋转整流模块示意图注意：完好的旋转整流模块应该有一个非常大的反向电阻和很低的正向电阻。
具体测量方法为：1．将数字万用表打到二极管档。
2．红色表笔接“AK”，当黑色表笔接“K”时，阻值应400Ω左右；当黑色表笔接“A”时，阻值应无穷大。
3．黑色表笔接“AK”，当红色表笔接“K”时，阻值应无穷大；当红色表笔接“A”时，阻值应400Ω左右。
2.4.2 压敏模块压敏模块（图2-8）并联在旋转整流模块的输出端，用径向螺钉固定在轴套上。
其作用是：防止绕组中瞬时逆向电压损坏旋转整流模块。
图2-8 压敏模块压敏模块有两个接线端。
压敏模块的安装方法和旋转整流模块相同，其检测方法为：完好的压敏模块正反向阻值应无穷大。
注意：压敏模块无极性。
2.5 励磁系统励磁系统(图2-9)安装在发电机上面的“背包”内，其作用是将主发电机输出的三相交流电的一部分经过整流，变为直流电，形成励磁电流，通入励磁机定子线圈中，为励磁机励磁。
不同发电机厂家励磁系统各元器件布局也有所不同。
发电机采用可控相复励励磁方式，主要由电抗器（一个）、电容器（六个）、整流变压器（一个）、电流互感器（三个）、下垂补偿电流互感器（一个）、静止整流模块（一个）、分流电阻（一个）、可控硅（一个）和一个自动电压调节器（AVR板）（一块）构成。
2.5.1 电容器、电抗器当发动机驱动发电机旋转时，主发电机的定子上产生三相电势，形成空载励磁电流。
电抗器、电容器（图2-10）将空载励磁电流谐振在某一频率，为励磁系统提供稳定电流。
1. 电容器检测励磁系统共连接六个电容，每个电容有两个接线端。
检测方法为：数字万用表选到电容档，测量值约为4.7μF。
2. 电抗器检测图2-9 发电机励磁系统俯视图1-电抗器 2-功率弯板（在此位置下方） 3-整流变压器4-下垂补偿电流互感器 5-电流互感器图2-10 电容器、电抗器1-电容器 2-电抗器图2-11 整流变压器电抗器有U1、U2、V1、V2、W1、W2六个抽头，其中U1、U2之间导通，V1、V2之间导通，W1、W2之间导通，其余两两抽头都不导通。
2.5.2 整流变压器励磁系统安装有一个三相整流变压器（图2-11），空载时，励磁电流分量由电抗器和电容器谐振在某一频率点上在整流变压器原边线圈压降最大，并感应在整流变压器副边线圈得到最高电压。
2.5.3 弯板发电机弯板（图2-12）安装在发电机的侧面，和AVR板共同作用，控制励磁系统。
1. 静止整流模块静止整流模块（图2-13）内有六个二极管，组成桥式整流电路，将交流电整流成直流电后提供给励磁机定子。
静止整流模块上有三个“～”接线柱，分别连接三相交流电；有两个“＋”、“－”接线柱，分别和F1、F2连接。
测量静止整流模块的方法为：（1）将连接到静止整流模块的导线全部断开。
（2）将数字万用表选到二极管档位。
（3）测量三处“～”接线端与“＋”“－”极接线柱之间的电阻，正向电阻应很低（约400Ω左右），反向电阻应无穷大：①数字万用表红色表笔接“－”，黑色表笔分别接三个“～”，三次测量应均有阻值，约400Ω左右。
数字万用表黑色表笔接“－”，红色表笔分别接三个“～”，三次测量阻值应无穷大。
②数字万用表黑色表笔接“＋”，红色表笔分别接三个“～”，三次测量应均有阻值，约400Ω左右。
数字万用表红色表笔接“＋”，黑色表笔分别接三个“～”，三次测量阻值应无穷大。
2. 可控硅可控硅（图2-14）的作用是：AVR板控制可控硅的导通角度，分流出一部分电流，消耗在分流电阻上，保证发电机输出电压的稳定。
安装在弯板上的可控硅有正极（A）、负极（K）和触发极（G）三个接线柱。
可控硅的测量方法为：（1）把连接可控硅的导线断开。
（2）将数字万用表选到二极管档位。
（3）测量K、G之间正反向都有阻值，约80Ω左右。
测量A、K之间和A、G之间正反向都是无穷大。
图2-12 发电机弯板俯视图1-分流电阻 2-可控硅 3-AVR板 4-静止整流模块图2-13 静止整流模块 图2-14 可控硅图2-15 下垂补偿电流互感器1-汾西电机使用 2-贝能、柳州电机使用3. 分流电阻分流电阻为一滑动变阻器，安装在可控硅的分流回路上。
调节分流电阻的滑动触头可调整接入分流回路电阻的阻值。
分流电阻的测量方法为：把连接分流电阻的导线断开，分流电阻全电阻为10Ω。
2.5.4 下垂补偿电流互感器下垂补偿电流互感器（图2-15）在单台或多台机组与电网并联运行时和多台机组并机带载运行（不并网）时用到，单台机组独立带负载运行（不并机不并网）时不用。
单台或多台机组与电网并网运行时和多台机组并机带载运行时，有功功率要靠发动机来分配，但无功功率要靠发电机来分配，这就需要建立一个随着功率因数下降（即无功功率增加）而下降的电压特性。
这个特性依靠下垂补偿电流互感器将U相电流的相位角反馈至AVR来完成。
电流互感器有一个取样电阻S装在AVR板上，该取样电阻的部分电压加至AVR线路。
顺时针旋转“下垂调节”电位器S即可增加下垂。
下垂补偿电流互感器的检测方法：贝能、柳州电机的下垂补偿电流互感器原边为U相母线，测量副边K、L两接线端之间应导通。
汾西电机下垂补偿电流互感器测量原边接线端1.1、1.2之间应导通，副边接线端2.1、2.2之间应导通。
注意：如果下垂补偿电流互感器两根线接反，将使发电机的电压随负载升高而上升。
2.5.5 AVR板AVR板（图2-16）的作用是通过控制可控硅的导通角来改变分流电阻的分流电流，从而达到控制励磁电流的目的。
1. AVR板构造图2-16 AVR板发电机出厂时电位器S、U、K、T、R47（所在位置如图2-17）已经进行了最佳设置（见随机附带的《发电机出厂试验证书》），一般情况下不需要用户进行调节。
图2-17 AVR板元器件位置示意图单台机组独立带负载运行（不并机不并网）时，电位器S应调整至0（旋钮按逆时针方向旋转到极限位置）。
单台或多台机组与电网并联运行时和多台机组并机带载运行（不并网）时，应参照《发电机出厂试验证书》上的记录，把电位器S的旋钮调整到记录位置。
或者由用户根据实际情况自行调节S，但调节时应注意U、S配合调节。
2. AVR板的测量方法AVR板上有P1、P2、P3三个测量点，AVR板接通电源后，P1、P2之间应有12V直流电压，P2、P3之间应有6V直流电压，P1、P3间应有6V直流电压。
P1、P2、P3两点间如无电压，说明AVR板烧坏。
注意：AVR板为一复杂的电路板，用测量的方法很难判断其好坏，如怀疑AVR板烧坏时，可采用代换法，即用一个完好的、同型号的AVR板代换，以判定原电路板的好坏。
2.5.6 电流互感器发电机内共安装有三个电流互感器（图2-18）。
发电机带负载后，每相电流互感器感应负载励磁电流分量，其感应的电流分量在整流变压器副边与空载励磁电流分量迭加（图2-19），最终形成励磁电流。
图2-19 励磁电流矢量图图2-18 电流感应器U-发电机电压 I-迭加后励磁电流I1-发电机空载励磁流ф-功率因数角I2-发电机负载励磁电流电流互感器的检测方法：每个电流互感器有2.1、2.2、2.3、2.4、2.5五个抽头，且五个抽头两两导通。
不同电流互感器之间的抽头不导通。
2.6 轴与轴承发电机轴采用特制的优质合金钢加工而成，具有优异的抗冲性能。
发电机装有前后两个轴承，采用的是加大径向游隙的滚珠轴承，使电机能够承受一定的轴向力，完全满足燃气发动机运行现场恶劣的震动条件。
发电机在出厂时，都预装了ZL-3锂基润滑脂。
在发电机的润滑标牌（位于发电机铭牌下方）上，给出了再润滑的时间间隔和所需的润滑脂量。
如图2-20所示。
图2-20 发电机润滑标牌润滑标牌上标明的润滑时间适用于正常的负载条件、低振动运行、大约为中性的环境大气，而且使用规定润滑脂的情况。
如果发电机是在冷却温度高于原来的允许值的情况下工作，或有腐蚀性气体、有极严重的污染物存在，应缩短其再润滑的时间间隔。
注意：（1）轴承的寿命与工作条件和环境有直接关系。
（2）发动机的振动过大或由于机组对中不好而使轴承受到侧向力，会降低轴承寿命。
（3）如发电机长期振动，会产生布氏球印效应（即使钢球变形并在滚道上产生凹痕），导致过早的损坏。